本试卷适应范围材控81-83 南京农业大学试题纸 10-11学年 2 学期 课程类型：必修 试卷类型：A 课程 检测技术与控制工程基础 班级 学号 姓名 成绩 一、名词解释（共16分，每题4分） 1、分辨力——测量系统能测量到输入量最小变化的能力，即能引起响应量发生变化的最小激励变化量。 2、信号带宽——通常将信号值得重视的谐波的频率范围称为信号的频带宽度或信号的有效带宽，或简称为信号带宽。 3、自动控制系统——把受控对象和控制器按照一定方式连接起来，组成一个有机整体，能提供预期的系统响应，以实现各种控制任务的系统。 4、线性系统频率不变性——若输入为正弦信号x(t)=Asint，则输出函数必为y(t)=Bsin(t±)，即在稳态时线性系统的输出信号频率恒等于原输入信号的频率。 二、填空题（共36分，每空2分） 1、某流量计的精度等级为1.0级，其标称测量范围为0-50L/min,则其最大允许测量误差为 0.5 L/min 。 2、某温度变送器的铭牌上标注：测量范围为-50～250℃，输出信号形式为4～20mA，当检测到变送器输出电流为10mA时，则检测到的温度为 62.5 ℃。 3、周期为T0的周期方波的基频0= 2/T0，除基频外，其还含有 （2n+1）倍基频 等频率分量。 4、x(t)的傅立叶变换为X(f),y(t)的傅立叶变换为Y(f),则3x(t)+2y(t)的傅立叶变换为 3X(f)+2Y(f) ，x(t)*y(t)的傅立叶变换为 X(f)Y(f) 。 5、某数字式传感器的输入测量范围为[0，5]V，输出量2进制位数为12，则该传感器的分辨力为 5/212 V 。 6、根据传感器的功能要求，它一般应由三部分组成： 敏感元件 、 转换元件 和转换电路 。 7、电阻应变片的灵敏度系数为S12E，对于金属材料制成的应变片的灵敏度起重要作用的是 12 项，对于半导体应变片的灵敏度，起重要作用的是 E 项。 第 1 页 共6页 8、下图电桥为等臂桥。如果图(a)中，输出电压为Usc图(b)、(c)方式安装应变片时，输出电压分别为 Usc1KUsr,那么当按照41KUsr和 2UscKUsr。 9、平板电容传感器的电容为CSdC0。 d0A，单一正对面积A变化时的灵敏度为 10、将一根PT100热电阻放入到一杯温水中，测量得其阻值为119.5欧姆，则这杯水的温度为 50℃ 。（电阻温度系数3.9×10-3欧姆/℃） 11、热电偶的热电势由 接触电势 和 温差电势两部分组成，占主导地位的是前者。 12、滤波器是一种能使某一种频率顺利通过而另一种频率受到较大衰减 的装置，滤波器的类型有低通滤波器、 高通滤波器 、 带通滤波器 和带阻滤波器。 三、判断题（共8分，正确打√，错误打×，每题2分） 1、信号f(t)3sin5t4sin50t的谱线是连续的。 （ × ） 2、f(t)e2tsin50t(t0)是能量信号。 （ √ ） 3、单位冲击函数(t)具有均匀的频谱。 （ √ ） 4、某控制系统的特征方程为D(s)S54S45S32S27S3，则系统可能是稳定的。 （ × ） 四、简答题（共10分，每题5分） 第 2 页 共6页 1、简述周期信号的频谱特征。 答：周期信号的频谱特征： （1）离散性——周期信号的频谱是离散谱，每一条谱线表示一个余弦分量（也可以采用正弦分量的表现形式）； （2）谐波性——周期信号的频率是由基频整数倍组成； （3）收敛性——满足狄利赫利条件的周期信号，其谐波幅度值总的趋势是随谐波频率的增大而减小。 2、根据下图，简述逐次逼近式A/D转换器的工作原理。 答：逐次逼近氏A/D传感器由比较器、D/A转换器、时钟电路、逐次逼近寄存器、逻辑控制电路、缓冲器等组成，其转换原理为逐次比较法，也称为二等分搜索法。转换开始时，逐次逼近寄存器高位置1，其余位置0，此时经D/A转换器输出约为转换范围一半的模拟电压值Us，该值与待转换的Ui相比较，若Ui大于等于Us，则高位保持为1，否则高位置0；接着次高位置1，那么经过D/A转换后与Ui继续比较，若Ui大于等于Us，则次高位保持为1，否则次高位置0；….依次类推，直到逐次逼近寄存器最低位完成比较后，控制器控制输出缓冲器输出转换结果。 五、设计计算题（30分） 1、请画出板卡式自动检测系统的电路组成框图。（8分） 解： 采样/多 传感器A/D放大器滤波器保持路 控制线.模 控制线拟. 开. 关. 控制线8255并口总线ISA/PCI 2、试简化系统结构图，并求系统传递函数（8分）。 H1(s) 第 3 页 共6页 R(s)-G1(s)G2(s)C(s) 解：化简后结果为 R(s) 传递函数为- G1(s)G2(s)C(s)s)G((s)C(s)11G1(H12s) G1(s) G2(s) R(s)1G1(s)G2(s)G1(s)G2(s)H1(s)3、单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)8KA，分别求当放大器增益s(s35)KA＝200和KA＝10时闭环系统的阻尼比系数和固有频率n，并画出阶跃输入时系统响应的曲线大致形状（8分）。 解：系统的闭环传递函数为(s)将KA＝200代入，得到(s)8KAG(s)， 21G(s)s35s8KA1600 2s35s16002与标准型比较后得到n1600,n40rad/s，350.4375，系统为欠2n阻尼2阶系统。阶跃响应曲线形状为下左图。 将KA＝10代入闭环传递函数并与标准型相比较，得到 1.96,n8.94rad/s，系统为过阻尼2阶系统。阶跃响应曲线形状为上右图。4、某控制系统的闭环传递函数的特征方程为D(s)=s4+5s3+7s2+2s+10=0，用劳斯判据判断系统的稳定性。（6分） 解:列劳斯表 第 4 页 共6页 教研室主任 出卷人 第 5 页 共6页 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/247dab1d40323968011ca300a6c30c225901f0e6.html